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1、基于单片机的电子时钟设计摘要20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的 各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产 品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些 对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码 管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读 数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字
2、显示的计时装置。数字钟的精度、 稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24 小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用1 2MHz的晶振产生振荡脉冲，定 时器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。数字 钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱, 因此得到了广泛的使用。关键字：数字电子钟单片机AbstractThe late 20th century, electronic technology has been rapid development in its promot
3、ion, penetration of modern electronic products will almostFields, a strong impetus to the development of social productive forces and social improvement in the level of information, while also further improve the performance of modern electronic products, replacement products have become increasingl
4、y fast pace.Growing emphasis on modern life from the time the concept of time and money can be said to draw the equal sign. For those who are very strict and accurate grasp of time and things, time will not exactly bring a very big trouble, so as to control the display of digital clock than the cloc
5、k pointer showed a big advantage. Digital display of time reading simple and fast, accurate display of time to sec on ds. The mechanical oscillator depends on the crystal may lead to errors.Digital Clock is a digital circuit implementation of the when, sub, seconds The figures show the timing device
6、. Digital clock precision, stability, far more than the old mechanical clock. In this design, we use LED digital display hours, minutes, seconds, to 24-hour time mode, according to digital control theory to dynamic display to display, use the 12MHz crystal oscillation pulse, the timer count. In this
7、 design, the circuit has a display time of the this function, you can also realize the time adjustment. Digital clock is its compact, low cost, travel time and high precision, easy to use, features and more, easy integration and loved by the general consumer, so widely used.Keywords: digital electro
8、nic clock SCM第一章绪论1.1 数字电子钟的背景41.2 数字电子钟的意义41.3 数字电子钟的应用4第二章整体设计方案2. 1单片机的选择62. 2单片机的基本结构8第三章数字钟的硬件设计3. 1最小系统设计123. 2 LED显示电路15第四章数字钟的软件设计4. 1系统软件设计流程图184.2数字电子钟的原理图 214. 3主程序224. 4时钟设置子程序214.5定时器中断子程序214. 6 LED显示子程序224. 7按键控制子程序24第五章系统仿真5. 1 PROTUES 软件介绍315. 2电子钟系统PROTUES仿真 31第六章调试与功能说明6.2系统性能测试与功能
9、说明326. 3 系统时钟误差分析326. 1硬盘调试326.4软件调试问题及解决32结束语34参考文献35致谢36第一章绪论1.1数字电子钟的背景20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的 各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产 品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作 的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候， 这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CM
10、OS化、低功耗、小 体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发 展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计 方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法 来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的 装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿 命，因此得到了广泛的使用。1.2数字电子钟的意义数字钟是采用数字电路实现对时，分，秒.数字显示
11、的计时装置，广泛用于个人家庭，车站, 码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品，由于数字集成电路的发展和石 英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产 生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时 自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、 甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字 钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。1.3数字电子钟的应用数字钟已成为人们日常生活中：必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、 剧场、办公
12、室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集 成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便 等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。第二章整体设计方案2.1单片机的选择单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型 计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理 器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可 成为一个单片机控制系统。单片机经过1、2、3、3代的发展，正朝
13、着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价格、 大存储容量、强I/O功能及较好的结构兼容性方向发展。其发展趋势不外乎以下几个方面：1、多功能单片机中尽可能地把所需要的存储器和I/O 口都集成在一块芯片上，使得单片机可以实 现更多的功能。比如A/D、PWM、PCA （可编程计数器阵列）、WDT （监视定时器一-看家狗）、 高速I/O 口及计数器的捕获/比较逻辑等。有的单片机针对某一个应用领域，集成了相关的控制设备，以减少应用系统的芯片数量。 例如，有的芯片以51内核为核心，集成了 USB控制器、SMART CARD接口、MP3解码器、CAN 或者I*I*C总线控制器等，LED、LCD或VFD显示驱动
14、器也开始集成在8位单片机中。2、高效率和高性能为了提高执行速度和执行效率，单片机开始使用RISC、流水线和DSP的设计技术，使单 片机的性能有了明显的提高，表现为：单片机的时钟频率得到提高；同样频率的单片机运行 效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，单片机的寻址能力、片内ROM （FLASH）和RAM 的容量都突破了以往的数量和限制。由于系统资源和系统复杂程度的增加，开始使用高级语言（如C语言）来开发单片机的 程序。使用高级语言可以降低开发难度，缩短开发周期，增强软件的可读性和可移植性，便 于改进和扩充功能。3、低电压和低功耗单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性十分重要。由于CMOS
15、等工艺的大量采 用，很多单片机可以在更低的电压下工作（1.2V或0.9V）,功耗已经降低到uA级。这些特 性使得单片机系统可以在更小电源的支持下工作更长的时间。4、低价格单片机应用面广，使用数量大，带来的直接好处就是成本的降低。目前世界各大公司为 了提高竞争力，在提高单片机性能的同时，十分注意降低其产品的价格。 下面大致介绍一下单片机的主要应用领域和特点。（1）家用电器领域用单片机控制系统取代传统的模拟和数字控制电路，使家用电器（如洗衣机、空调、冰 箱、微波炉、和电视机等）功能更完善，更加智能化和易于使用。（2）办公自动化领域单片机作为嵌入式系统广泛应用于现代办公设备，如计算机的键盘、磁盘驱动
16、、打印机、 复印机、电话机和传真机等。（3）商业应用领域商业应用系统部分与家用和办公应用系统相似，但更加注重设备的稳定性、可靠性和安 全性。商用系统中广泛使用的电子计量仪器、收款机、条形码阅读器、安全监测系统、空气 调节系统和冷冻保鲜系统等，都采用了单片机构成的专用系统。与通用计算机相比，这些系 统由于比较封闭，可以更有效地防止病毒和电磁干扰等，可靠性更高。（4）工业自动化在工业控制和机电一体化控制系统中，除了采用工控计算机外，很多都是以单片机为核 心的单片机和多机系统。（5）智能仪表与集成智能传感器目前在各种电气测量仪表中普遍采用了单片机应用系统来代替传统的测量系统，使得测 量系统具有存储、数据处理、查询及联网等智能
